Максимальна і мінімальна довжина кабелю, що гріє

Якщо довжина відрізка саморегулівного кабелю більше максимальної, матриця гріючого кабелю відчуває вплив підвищеної температури, яка виникає від посиленого нагрівання струмопровідної жили, викликаного перебігом неприпустимого струму. В результаті цього процесу відбувається прискорене старіння матриці, вона перестає виділяти заявлену потужність, і кабель, що гріє, приходить в непридатність. Цей процес посилює частий запуск кабелю з «холодного» стану, при якому струм, що протікає, зростає в кілька разів.

Мінімальна довжина секції ніде не прописана, вона обмежена і може становити навіть 10-20 див.

Які ж максимальні та мінімальні довжини кабелю, що гріє?

Таблиця 1. – Максимальна довжина секції для кабелю Samreg

За цією таблицею, знаючи погонну потужність кабелю (верхній рядок) і мінімальну температуру, при якій можливе включення обігріву, можна визначити максимальну довжину секції даного кабелю, а також номінальний струм розчіплювача автоматичного вимикача. Такі таблиці для кожного виду кабелю ви знайдете на нашому сайті в розділі «Кабель кабель».

Увага! Максимальний пусковий струм

Нагрівальний кабель, що саморегулюється, в силу своєї конструкції має значний стартовий (пусковий) струм. Неправильний розрахунок пускових струмів може призвести до аварії або відмови системи обігріву. Щоб правильно підібрати автоматику, силовий кабель та комплектуючі – ознайомтеся з інформацією. наведеною у наступній статті.

Найчастіше для обігріву використовують два види кабелю: резистивний та саморегулюючий.

резистивний гріючий кабель

Резистивний кабель простий у конструкції – це провідник з великим опором, який нагрівається під час проходження електричним струмом. Конструкція секції резистивного кабелю передбачає повне падіння напруги на всій довжині секції, при цьому опір провідника підбирається таким чином, щоб струм, що протікає, не перегрів провідник. Потужність нагрівальної секції визначається згідно із законом Джоуля-Ленца I² * R = U²/R,

де I – Струм, що протікає в секції, А,
R – електричний опір секції, Ом,
U – напруга живлення секції, Ст.

Як очевидно з формули при постійному напрузі харчування потужність секції визначається її опором. Змінити опір секції можливо шляхом застосування як провідника матеріалів з різним питомим опором та/або діаметром провідника або зміни довжини секції.Тому кожен вид резистивного кабелю має певну довжину секції , яка вказана в технічних характеристиках. Такі секції забороняється різати, коротити, подовжувати, т.к. при цьому відбувається зміна опору секції, що впливає на її потужність.

Якщо Ви все-таки розрізали або пошкодили резистивний кабель, то його можна відновити, використовуючи ремонтний набір з термозбіжними трубками. Але це можливе лише в тому випадку, якщо довжина секції не змінилася.

Саморегулюючий гріючий кабель

Саморегулюючий кабель, на відміну від резистивного, можна різати. Довжина секції саморегулюючого кабелю залежить від:

• Питома потужність кабелю Вт/м;
• перерізу струмопровідних жил;
• діапазон температур експлуатації;
• застосовуваної пускозахисної апаратури.

Мідні жили саморегулюючого кабелю мають певний переріз і не можуть пропустити струм більший, ніж той, на який вони розраховані.

Так, наприклад, для перерізу струмопровідних жил 16AWG відповідного значення 1.31мм2 допустиме струмове навантаження становить 15А при 60С.

Таким чином, сумарний струм, що протікає у відрізку кабелю, що гріє, не повинен перевищувати цього значення. Чим більша довжина відрізка кабелю, тим більше струм, що протікає, і при певній довжині відрізка протікає струм стане рівним максимально допустимому. Ця довжина відрізка кабелю і є максимальна довжина для даного виду кабелю, що гріє.

Температура експлуатації має непрямий вплив на визначення максимальної довжини кабелю, що гріє. Так, при низьких температурах навколишнього середовища або об'єкта потужність кабелю, що виділяється, буде вищою, ніж при стандартних умовах (при +10С).Тому в таких випадках необхідно зменшити довжину відрізка кабелю, що гріє, щоб не перевищити максимально допустимий струм в кабелі. Крім того, при низьких температурах зростає і стартовий струм при подачі живлення на кабель, що гріє, що також вимагає коригування довжини в бік зменшення.

Застосовувана пуско-захисна апаратура також впливає на вибір довжини кабелю, що гріє. Так, автомат захисту з малим номіналом робочого струму істотно обмежить довжину відрізка кабелю, що гріє. Справа в тому, що кабель, що гріє, в «холодному» стані має низький опір. У момент подачі живлення на кабель через нього проходить значний струм, який може кілька разів відрізнятися від робочого. Цей струм називають стартовим, його величина та тривалість визначаються властивостями нагрівальної матриці кабелю. Цей струм необхідно враховувати при виборі захисного автомата для кабелю, що гріє. Тому багато виробників гріючого кабелю в технічних характеристиках кабелю наводять таблицю визначення довжини секції. Приклад такої таблиці наведено нижче для кабелю Samreg (табл.1)

Таким чином, вибір максимальної довжини секції саморегулюючого гріючого кабелю відповідальний момент при проектуванні системи електрообігріву, що враховує безліч факторів і вимагає певних знань в галузі електротехніки та властивостей нагрівального кабелю.

Неправильний вибір довжини секції кабелю може призвести до непрацездатності системи обігріву, аварійних режимів її роботи та прискореного виходу гріючого кабелю з ладу.

Кабелі, що гріють (кабельні системи обігріву) є незамінним варіантом у певних випадках.Найчастіше їх застосовують для обігріву труб з метою запобігти замерзанню, але цим сфера їх використання не обмежується. Однак, існує кілька видів кабелів, що гріють, вони можуть мати різні параметри і вибрати найбільш підходящий часто не так вже й просто. У нашій статті ми докладно розберемо кабельні системи обігріву, розглянемо цілі, в яких вони використовуються, особливості їх вибору та інші важливі нюанси, які потрібно знати.

Сфера застосування

У кабелів, що гріють, є як переваги, так і недоліки, про які ми ще поговоримо нижче. Але саме вони визначають сферу їх застосування.

• Запобігання замерзанню труб. В даному випадку кабелі, що гріють, використовуються тоді, коли ефективніше і вигідніше зробити підігрів, а не посилювати теплоізоляцію.
• Тепла підлога. Це окрема і велика сфера, у цій статті ми теплі підлоги не розглядатимемо.
• Для підігріву бетону. Якщо необхідно заливати бетон при низьких температурах навколишнього середовища, то для підтримки необхідної температури використовують найдешевші кабелі, що гріють. Найчастіше їх навіть залишають у бетоні і в цьому випадку вони виконують роль арматури.
• Для розтоплення льоду та снігу, що є актуальним для покрівлі, водостічних труб, пандусів, сходів тощо.
• При необхідності підґрунтового обігріву теплиць.
• Для обігріву різних резервуарів з метою запобігання їх промерзанню.

Звичайно, це далеко не всі сфери, де можуть застосовуватися кабелі, що гріють. Їхні властивості дозволяють знаходити їм оригінальне та незвичайне застосування, але якщо підсумувати, то основне їх застосування – це обігрів.

Які бувають кабелі, що гріють і як працюють?

Принцип роботи дуже простий: електрична енергія перетворюється на теплову.Струм іде по кабелю і нагріває його. Житли укладені в ізоляцію, яка захищає від вологи, механічних пошкоджень та інших небажаних впливів. надійними. Греючі кабелі бувають двох типів: саморегулюючі та резистивні. буває, у кожного типу є як свої переваги, так і недоліки.

Резистивні гріючі кабелі

Традиційний тип, у якому один або кілька провідників знаходяться в ізоляції. другий – тільки один, при цьому на протилежному кінці провідники з'єднуються між собою. пускові струми забезпечує рівномірну потужність.

Останнім часом з'явився більш просунутий тип резистивного кабелю: секційний. Він складається з двох провідників, між якими через однакові проміжки підключають додаткові спіралеподібні провідники. зони на кінцях контуру, також можливі локальні перегріви, що у певних випадках може бути дуже небажано.

Резистивні кабелі спочатку налаштовані на певну потужність, тому для їх ефективного використання потрібна керуюча апаратура, яка включатиме і вимикатиме їх залежно від температури навколишнього середовища. Зазвичай вистачає термостата та датчиків, які можуть вимірювати температуру повітря, рідини, ґрунту або різних поверхонь.

Кабель, що гріє, на котушці

Саморегулюючі кабелі

Сучасний тип, який має все більший попит завдяки своїм ключовим особливостям. Провідники укладені в полімерну матрицю, принцип роботи якої є простим, як і все геніальне. Її опір змінюється в залежності від температури, що дозволяє окремо регулювати тепловіддачу буквально на кожному сантиметрі гріючого кабелю. Тобто, не потрібно ніяких контролерів та керуючої апаратури, кабель самостійно забезпечуватиме ту температуру, на яку він спочатку був налаштований.

Саморегулюючі кабелі, що гріють, коштують дорожче резистивних, але це не означає, що їх покупка буде економічно невигідною. За рахунок вищого ККД він значно економічніший, що дозволить економити електроенергію. Так, якщо вам потрібно лише кілька метрів кабелю, то економія не буде дуже відчутною, але якщо йдеться про десятки метрів, якщо ви живете у північних регіонах Росії, то різницю у ціні можна окупити навіть за один рік.

Термін служби саморегулівних гріючих кабелів може досягати 30 років. Крім того, їх конструкція дозволяє розрізати їх на шматки довільної довжини. Сфера застосування необмежена. В цілому, сьогодні варто вибирати саме цей тип гріючого кабелю, все ж його переваги надто значні.

Схема саморегулюючого гріючого кабелю

Розрахунок потужності гріючого кабелю

Розрахунок потужності гріючого кабелю робиться в розрахунку на один метр. З іншого боку далеко ще не факт, що він покаже вірні дані. (через банальні помилки), та й вони не враховують усі параметри.

• Середня мінімальна температура довкілля;
• Найнижча можлива температура (це теж важливо, тому що якщо раптом ударять тижневі морози на -30 градусів, то кабель, що гріє, який був розрахований на -10, може і не впоратися;
• Довжина труби (або іншої поверхні, яку потрібно обігрівати), а також її діаметр;
• Коефіцієнт теплопровідності теплоізоляції та її товщина;
• Наявність елементів, які можуть виступати в ролі мостів холоду (опори, арматура і т. д.).

Спосіб монтажу кабелю

Найоптимальніший спосіб – скористатися таблицями, які надає виробник гріючого кабелю. Там будуть найточніші дані, які дозволять підібрати те, що потрібно саме для ваших умов. залежать від конкретної ситуації (тип ґрунту, троянда вітрів та ще десятки факторів, перераховувати можна дуже довго). Тому часто просто купують. гріючий кабель з певним запасом.Та й погода у нас така, що краще перебдіти, ніж недомогти: сильні морози можуть раптово вдарити в будь-якому регіоні.

Сьогодні у продажу можна знайти кабелі, що гріють (як резистивні так і саморегулюючі) різної потужності, що дозволить підібрати оптимальний варіант саме під ваші умови. У цьому сенсі проблем немає, діапазон дуже великий. Наприклад, у нашому інтернет-магазині ви можете купити саморегулюючі кабелі, що гріють потужністю від 16 до 750 Вт на метр. Ну а якщо говорити про середні показники, то тут така картина:

• Якщо кабель монтується всередину труби, що у землі, його потужність має бути близько 5 Вт на метр;
• Якщо кабель зовні труби, що знаходиться під землею, це від 10 до 15 Вт;
• Якщо труба над землі, це від 20 Вт.

Але це усереднені показники для середньої смуги Росії, які ми навели лише як приклад, орієнтуватися на них без урахування кліматичних умов у вашому регіоні і ваших цілей точно не варто.

Монтаж гріючого кабелю

У більшості випадків монтаж кабелю, що гріє, не становить жодної складності і будь-яка людина легко з цим впорається, навіть якщо не має ніякого досвіду. Спосіб монтажу залежить від конкретних завдань, розглянемо на прикладі труб (де кабелі, що гріють, застосовуються найчастіше).

Кабель можна протягнути зовні труби, це один із найпростіших варіантів. Його можна протягнути вздовж і прямо, а можна у вигляді спіралі, що вимагатиме кабелю більшої довжини, зате забезпечить кращий обігрів. Зверху обмотують теплоізоляцією, у ролі якої може виступати навіть звичайна фольга, що відбиває тепло.Звичайно, цей спосіб простий тільки в тому випадку, якщо трубу потрібно прокладати або вона прокладена зовні (не в грунті). А якщо труба вже вкопана в землю, її доведеться викопувати, або використовувати другий спосіб.

Протягнути кабель можна і всередині труби. І тут є як свої плюси, і мінуси. Ефективність обігріву буде вищою, крім того, можна протягнути кабель у встановленій трубі. Проте, знизиться пропускна спроможність труби, а певних випадках це може бути дуже актуально. Також складнощі можуть виникнути, якщо труба дуже довга, тут, без спеціальних пристроїв, протягнути кабель буде дуже складно. Але якщо труба коротка, то ніяких складнощів з монтажем кабелю, що гріє, не буде. При інших рівних, краще вибирати варіант саме всередині труби.

Схема саморегулюючого гріючого кабелю

Часті питання про гріючі кабелі

У даному розділі ми розглянемо найчастіші питання, які задають прогріючі кабелі і дамо на них докладні, але короткі відповіді.

Для чого потрібна додаткова ізоляція? Чи можна без неї?

В принципі, можна і без неї, але жодного сенсу у цьому немає. Теплоізоляція необхідна для скорочення втрат тепла, отже ви зможете вибрати кабель меншої потужності, заощадити на його покупці, а також на платі за електроенергію.

Чи можливо використовувати гріючий кабель усередині каналізації?

Ні, це не рекомендується. По-перше, стоки зазвичай агресивні і швидко зруйнують термоусадку на кінцевій муфті, по-друге, кабель сприятиме появі засоров і пробок, які дуже важко очистити. А при спробі прочистити трубу, є велика ймовірність пошкодити кабель, що гріє.Тому коли потрібно обігрів каналізаційної труби, кабель, що гріє, зазвичай монтують зовні.

До якої температури нагрівається кабель, що гріє?

Це залежить від типу кабелю, у побуті найчастіше використовуються низькотемпературні, які нагріваються до +65. А ось високотемпературні нагріваються до +240, але й використовуються вони в особливих цілях. Однак, на практиці температура нагрівання дещо нижча (за рахунок зовнішніх факторів). До +65 кабель нагріє трубу хіба що влітку, але ніяк не взимку, коли його використовують.

Чи обов'язково потрібно використовувати терморегулятор для кабелю, що самогріється?

Звичайно, можна обійтися без нього. Вище ми писали, що він необхідний лише резистивних. Але якщо у вас немає бажання самостійно стежити за температурою і включати та вимикати кабель вручну, то краще купити терморегулятор, інакше кабель споживатиме електроенергію цілий рік. Хоча, якщо довжина вашого саморегулюючого кабелю, що гріє, менше десяти метрів, то можна обійтися і без термостата.

Якщо вода замерзла, чи розігріє її кабель?

Це може бути в тому випадку, якщо відключили електрику і вода в трубі замерзла. Але для кабелю це цілком нормальна ситуація, вони спокійно витримують цикли заморожування та розморожування. Ну а швидкість розморожування залежить від діаметра труби, напірна система чи ні (у першому випадку все станеться набагато швидше), де прокладено кабель (всередині труби чи зовні).

Кабель, що гріє, є ефективним рішенням для обігріву труб, підлог та інших поверхонь, запобігаючи їх замерзанню і підтримуючи комфортну температуру. Правильний розрахунок довжини кабелю, що гріє, і його потужності критично важливий для створення ефективної та економічної системи обігріву.У цій статті ми розглянемо, як розрахувати кабель, що гріє, для різних потреб і оцінимо його споживання електроенергії.

Основи розрахунку гріючого кабелю

Основи розрахунку гріючого кабелю лежать у розумінні його функціонального призначення та умов експлуатації. Кабель, що гріє, призначений для запобігання замерзанню труб, обігріву підлог та інших поверхонь, що вимагають підтримки певної температури. Важливим аспектом при виборі є визначення необхідної довжини кабелю та його потужності, що безпосередньо залежить від площі поверхні, що обігрівається, теплоізоляційних характеристик об'єкта і температурних умов навколишнього середовища. Розрахунок починається з визначення загальних тепловтрат об'єкта та необхідної потужності для компенсації цих втрат.

Для розрахунку довжини кабелю, що гріє, необхідно враховувати тип кабелю (саморегулюючий або резистивний), його потужність на метр і спосіб укладання. Саморегулюючі кабелі завдяки своїй здатності адаптуватися до змін температури забезпечують більш ефективне та економічне використання електроенергії, ніж резистивні кабелі. Планування маршруту укладання кабелю впливає загальну необхідну довжину: що ближче кабель укладено себе, то вище тепловіддача і менше довжина, необхідна обігріву тієї ж площі.

Споживання електроенергії гріючим кабелем залежить від його потужності та часу роботи. Розрахунок споживаної потужності кабелю дозволяє визначити енергоспоживання системи обігріву та її експлуатаційні витрати. Кабелі, що саморегулюються, змінюють свою потужність в залежності від температури навколишнього середовища, що робить їх більш переважними для використання в умовах, де температура сильно варіюється.Це особливо актуально для обігріву труб та відкритих поверхонь, де необхідно підтримувати постійну температуру, мінімізуючи енергоспоживання.

Споживання електроенергії

Саморегулюючий гріючий кабель споживання електроенергії визначається його потужністю на метр і загальною довжиною кабелю. кабелів постійної потужності.

Щоб визначити, скільки споживає кабель, що гріє, для труб або підлоги, необхідно знати його потужність і передбачуваний час роботи.

Формула розрахунку

Для детального розрахунку довжини і потужності кабелю, що гріє, а також його споживання електроенергії, використовуються формули, засновані на фізичних принципах передачі тепла і електротехнічних характеристиках Розглянемо ці формули більш докладно, використовуючи терміни на латині для позначення фізичних величин.

Розрахунок довжини кабелю, що гріє:

Розрахунок потужності гріючого кабелю:

Ці розрахунки допоможуть визначити, скільки споживає кабель електроенергії, що гріє в годину, і планувати його експлуатацію з урахуванням необхідності економії енергії.

До чого можуть призвести помилки під час розрахунку

Помилки при розрахунку довжини і потужності кабелю, що гріє, можуть призвести до ряду серйозних проблем в системі обігріву, впливаючи як на її ефективність, так і на безпеку експлуатації.

1. Недостатнє обігрів.Якщо розрахункова довжина кабелю виявиться меншою за необхідну, це може призвести до недостатнього обігріву області застосування. В результаті, в холодні періоди труби можуть замерзати, а підлога залишатися холодною, що зменшить комфорт використання приміщень і підвищить ризик аварійних ситуацій, пов'язаних з руйнуванням інфраструктури.
2. Перегрів та ризик займання. З іншого боку, надмірна довжина кабелю з високою потужністю, що не відповідає реальним потребам поверхні, що обігрівається, може призвести до перегріву. Це не тільки неефективно з точки зору енергоспоживання, але й небезпечно, оскільки підвищує ризик займання і може призвести до пошкодження об'єктів, що обігріваються або конструкцій.
3. Невиправдано високі експлуатаційні витрати. Помилки в розрахунках можуть призвести до надмірного споживання електроенергії, що, своєю чергою, суттєво збільшує експлуатаційні витрати. Це робить систему обігріву економічно неефективною, особливо за умов підвищення тарифів на електроенергію.
4. Зниження терміну служби системи. Неправильний підбір кабелю та його некоректне укладання можуть призвести до підвищеного зносу та деградації матеріалів. Саморегулюючі кабелі, що працюють з постійними навантаженнями через неправильний розрахунок, можуть швидше виходити з ладу.
5. Юридичні та страхові проблеми. У разі виникнення аварій або пожеж внаслідок неправильного розрахунку та встановлення кабелю, що гріє, можуть виникнути труднощі з отриманням страхових виплат. Крім того, власник об'єкта може зіткнутися з юридичною відповідальністю за шкоду, заподіяну третім особам.

Для уникнення вищевказаних проблем дуже важливо ретельно підходити до процесу розрахунку та вибору кабелю, що гріє, враховуючи всі необхідні параметри та умови експлуатації.У деяких випадках рекомендується звернутися до фахівців для проведення професійних розрахунків та монтажу системи обігріву.

Практичні рекомендації

Для забезпечення ефективного та економічного використання гріючого кабелю слід:

1. Точно визначити необхідну довжину кабелю, виходячи з площі поверхні, що обігрівається.
2. Вибрати кабель з відповідною потужністю на метр, враховуючи умови експлуатації.
3. Враховувати тип кабелю (саморегульований або постійної потужності) залежно від вимог до ефективності та економії енергії.
4. Розрахувати загальне споживання енергії для планування експлуатаційних витрат.

Правильний розрахунок і підбір кабелю, що гріє, дозволяють не тільки забезпечити надійний захист від замерзання, але і істотно знизити витрати на електроенергію.